一种激光跟踪仪移站精度检查及补偿方法
【专利摘要】一种移站精度检查及补偿方法，对激光跟踪仪进行即时修正，修正码盘转动角度精度，减小多站位测量时的误差。包括以下步骤移站精度检查和移站精度补偿。通过模拟现场大型工装测量的特点，提出激光跟踪仪移站精度检查和补偿方法，解决了工装多站位测量时，所引入的测量误差难以发现的问题，并通过补偿校准对其进行修正，避免了误差对测量结果的误判。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量设备的现场测试与校准领域，特别是激光跟踪仪的移站精度检查 和补偿方法。 一种激光跟踪仪移站精度检查及补偿方法
【背景技术】
[0002] 激光跟踪仪在现场对大型设备和工装进行测量的过程中往往需要多次移动站位， 并进行多角度多站位的数据测量和采集。在测量时，由于数据点漂移以及激光跟踪仪码盘 转动角度精度的影响，激光跟踪仪在不同站位的测量精度是有差别的。尤其是进行长距离 大角度测量时，累计误差可达〇. 20mm以上，而且这个误差在测量过程中极难被发现，对精 密测量来说，这样的误差将造成对整个测量结果的误判，使产品存在重大的质量隐患。因 此，测量大型工装时，需要能够在现场对激光跟踪仪的移站测量精度进行检查，以确保移站 测量后，数据的准确性和可靠性。
【发明内容】
[0003] 为克服激光跟踪仪对大型设备和工装多角度多站位测量中的误差，本发明提出了 一种快速有效的现场移站精度检查和补偿方法，对激光跟踪仪进行即时修正，减小测量时 的误差，保证测量数据的可靠。
[0004] 一种激光跟踪仪移站精度检查及补偿方法，包括以下步骤：
[0005] 1)移站精度检查：设置两个相距约10m的固定目标，将激光跟踪仪摆放在两个固 定目标所连成的直线上并且远离两个固定目标，激光跟踪仪分别在前视(激光跟踪仪〇°位 置）和后视(激光跟踪仪自0°位置转动180°位置）方向测量两固定目标间的距离值，每个 方向各测量三组值并记录下来；将激光跟踪仪移动至两固定目标中间位置，并且使激光跟 踪仪摆放位置与两固定目标成一定角度，分别在前视和后视方向测量两固定目标间的距离 值，每个方向也测量三组值，将所得到的12组距离值进行比较，以最大值减去最小值记为 移站精度检查误差，当误差在lOppm以内时可以认为移站精度合格。
[0006] 2)移站精度补偿：当误差超过lOppm，对激光跟踪仪直线方向、水平方向、垂直方 向进行补偿校准。在一条直线上布置3个与激光跟踪仪等高的固定目标，激光跟踪仪沿着 直线从后视至前视，从近处至远处，测量所述3个直线位置上的目标，将测量值输入计算机 用计算机软件进行直线方向补偿；围绕激光跟踪仪均布16个以激光跟踪仪为圆心的目标， 逆时针测量圆周上16个目标位置，将测量值输入计算机用计算机软件进行水平方向补偿； 在垂直于地面的直线上设置9个目标，激光跟踪仪从高处至低处依次进行目标测量，将测 量值输入计算机用计算机软件完成垂直方向补偿。
[0007] 本发明通过模拟现场大型设备和工装测量的特点，提出激光跟踪仪移站精度检查 方法，能够快速发现多站位测量时，所引入的测量误差，并通过对三个方向数据的补偿，消 除了测量误差。
[0008] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是激光跟踪仪示意图，前视(激光跟踪仪0°位置）和后视(激光跟踪仪自0° 位置转动180°位置）
[0010] 图2是激光跟踪仪移站精度检查示意图
[0011] 图3是直线方向补偿示意图
[0012] 图4是水平方向补偿示意图
[0013] 图5是垂直方向补偿示意图
【具体实施方式】
[0014] 在测量现场用激光跟踪仪进行多角度多站位测量时，首先进行精度检查，其具体 方法见如下步骤。
[0015] 1.激光跟踪仪移站精度检查
[0016] 具体步骤：（1)连接测试好激光跟踪仪，打开测量软件，完成仪器初始化程序；（2) 设置两个稳定的固定目标，如图2所示，并将跟踪仪放置在两个目标连线的直线上，且距离 最近目标大于2m处；（3)从前视方向测量两固定目标点距离值，记录三组测量结果；（4)将 激光跟踪仪旋转180°，即后视方向，测量两固定目标点的距离值，记录三组测量结果；（5) 将激光跟踪仪移动至两固定目标点的接近中央位置，并与两目标点成一定的角度。（6)前视 测量两固定目标点的距离值，记录三组测量结果；（7)将激光跟踪仪旋转180°，即后视方 向，测量两固定目标点距离值，记录三组测量结果；（8)将12组距离测量值进行比较，以最 大值减去最小值记为移站精度检查误差，如果误差在lOppm以内，认为检查误差合格，可以 继续进行测量。如果检查误差超过lOppm，就需要进行校准补偿。
[0017] 2.激光跟踪仪精度校准补偿
[0018] 具体操作步骤：（1)连接测试好激光跟踪仪，打开校准软件，完成仪器初始化程 序；（2)按照图3所示，布置3个与激光跟踪仪等高的固定目标位置，靠近激光跟踪仪近点 目标距离仪器约0. 4m，远点目标距离仪器大于7m，从后视至前视，从近处至远处，测量3个 直线目标位置；（3)按照图4所示，在一个圆周上均匀布置16个与激光跟踪仪等高的固定 点目标，且目标距离仪器约2m，从前视方向开始，按逆时针方向分别测量16个目标位置； (4)按照图5所示，在垂直方向，从高至低均匀布置9个固定点目标位置，俯仰最大角度 45°，从上至下分别测量9个位置；（5)通过软件计算所测28个位置的测量数据，将计算结 果补偿进激光跟踪仪系统文件中，完成直线方向、水平方向、垂直方向补偿。
【权利要求】
1. 一种激光跟踪仪移站精度检查及补偿方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 移站精度检查：设置两个相距约l〇m的固定目标，将激光跟踪仪摆放在两个固定目 标所连成的直线上并且远离两个固定目标，激光跟踪仪分别在前视(激光跟踪仪0°位置） 和后视(激光跟踪仪自0°位置转动180°位置)方向测量两固定目标间的距离值，每个方向 各测量三组值并记录下来；将激光跟踪仪移动至两固定目标中间位置，并且使激光跟踪仪 摆放位置与两固定目标成一定角度，分别在前视和后视方向测量两固定目标间的距离值， 每个方向也测量三组值，将所得到的12组距离值进行比较，以最大值减去最小值记为移站 精度检查误差，当误差在lOppm以内时可以认为移站精度合格； 2) 移站精度补偿：当误差超过lOppm，对激光跟踪仪直线方向、水平方向、垂直方向进 行补偿校准。
2. 如权利要求1所述一种激光跟踪仪移站精度检查及补偿方法，其特征在于所述步骤 2)移站精度补偿包括以下步骤： 1) 直线方向补偿：在一条直线上布置3个与激光跟踪仪等高的固定目标，激光跟踪仪 沿着直线从后视至前视，从近处至远处，测量所述3个直线位置上的目标，将测量值输入计 算机用计算机软件进行直线方向补偿； 2) 水平方向补偿：围绕激光跟踪仪均布16个以激光跟踪仪为圆心的目标，逆时针测量 圆周上16个目标位置，将测量值输入计算机用计算机软件进行水平方向补偿； 3) 垂直方向补偿：在垂直于地面的直线上设置9个目标，激光跟踪仪从高处至低处依 次进行目标测量，将测量值输入计算机用计算机软件完成垂直方向补偿。
【文档编号】G01B11/00GK104061856SQ201410130923
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】张俊, 张刚, 丁建萍, 陈芳, 王迪 申请人:中航飞机股份有限公司西安飞机分公司